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Interactions of Melanin with Electromagnetic Radiation: From Fundamentals to Applications
Chemical Reviews ( IF 51.4 ) Pub Date : 2024-05-17 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.3c00858 Wanjie Xie 1 , Ali Dhinojwala 2 , Nathan C Gianneschi 3 , Matthew D Shawkey 1
Chemical Reviews ( IF 51.4 ) Pub Date : 2024-05-17 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.3c00858 Wanjie Xie 1 , Ali Dhinojwala 2 , Nathan C Gianneschi 3 , Matthew D Shawkey 1
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Melanin, especially integumentary melanin, interacts in numerous ways with electromagnetic radiation, leading to a set of critical functions, including radiation protection, UV-protection, pigmentary and structural color productions, and thermoregulation. By harnessing these functions, melanin and melanin-like materials can be widely applied to diverse applications with extraordinary performance. Here we provide a unified overview of the melanin family (all melanin and melanin-like materials) and their interactions with the complete electromagnetic radiation spectrum (X-ray, Gamma-ray, UV, visible, near-infrared), which until now has been absent from the literature and is needed to establish a solid fundamental base to facilitate their future investigation and development. We begin by discussing the chemistries and morphologies of both natural and artificial melanin, then the fundamentals of melanin–radiation interactions, and finally the exciting new developments in high-performance melanin-based functional materials that exploit these interactions. This Review provides both a comprehensive overview and a discussion of future perspectives for each subfield of melanin that will help direct the future development of melanin from both fundamental and applied perspectives.
中文翻译：
黑色素与电磁辐射的相互作用：从基础到应用
黑色素，尤其是外皮黑色素，以多种方式与电磁辐射相互作用，产生一系列关键功能，包括辐射防护、紫外线防护、色素和结构颜色的产生以及温度调节。通过利用这些功能，黑色素和类黑色素材料可以以非凡的性能广泛应用于各种应用。在这里，我们提供了黑色素家族（所有黑色素和黑色素样物质）及其与完整电磁辐射光谱（X 射线、伽马射线、紫外线、可见光、近红外）的相互作用的统一概述，迄今为止，文献中没有，需要建立坚实的基础，以促进其未来的研究和发展。我们首先讨论天然和人造黑色素的化学和形态，然后讨论黑色素-辐射相互作用的基本原理，最后讨论利用这些相互作用的高性能黑色素基功能材料的令人兴奋的新发展。这篇综述对黑色素每个子领域的未来前景进行了全面的概述和讨论，这将有助于从基础和应用的角度指导黑色素的未来发展。
更新日期：2024-05-17
中文翻译：
黑色素与电磁辐射的相互作用：从基础到应用
黑色素，尤其是外皮黑色素，以多种方式与电磁辐射相互作用，产生一系列关键功能，包括辐射防护、紫外线防护、色素和结构颜色的产生以及温度调节。通过利用这些功能，黑色素和类黑色素材料可以以非凡的性能广泛应用于各种应用。在这里，我们提供了黑色素家族（所有黑色素和黑色素样物质）及其与完整电磁辐射光谱（X 射线、伽马射线、紫外线、可见光、近红外）的相互作用的统一概述，迄今为止，文献中没有，需要建立坚实的基础，以促进其未来的研究和发展。我们首先讨论天然和人造黑色素的化学和形态，然后讨论黑色素-辐射相互作用的基本原理，最后讨论利用这些相互作用的高性能黑色素基功能材料的令人兴奋的新发展。这篇综述对黑色素每个子领域的未来前景进行了全面的概述和讨论，这将有助于从基础和应用的角度指导黑色素的未来发展。
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